Нов математически модел предвижда най-добрия режим за изграждане на мускули
Изследователите са създали математически модел, който може да предскаже оптималния режим на извършения за създаване на мускули, написа Phys.org.
Учени от Университета в Кеймбридж са употребявали способи за теоретична биофизика, с цел да конструират модела, който може да каже какъв брой съответно натоварване ще накара мускула да пораства и какъв брой време ще отнеме. Моделът може да бъде в основата на софтуерен артикул, където потребителите биха могли да усъвършенстват режимите си на извършения, като вкарат няколко детайлности за тяхната самостоятелна физиология.
Моделът се основава на по-ранна разработка на същия екип, който откри, че съставен елемент на мускула, наименуван титин, е виновен за генерирането на химически сигнали, които въздействат върху мускулния напредък.
Резултатите, докладвани в Biophysical Journal, допускат, че има оптимално тегло, при което да се вършат тренировки за опозиция за всеки човек и съответната цел за мускулен напредък. Мускулите могат да бъдат покрай оптималното си натоварване за доста малко време и точно натоварването, обвързвано с времето, задейства клетъчния сигнал, който води до синтез на нови мускулни протеини. Но под избрана стойност натоварването е незадоволително, с цел да провокира задоволително мощен сигнал, а времето за извършения ще би трябвало да се усили експоненциално, с цел да компенсира. Стойността на това сериозно натоварване евентуално ще зависи от съответната физиология на индивида.
Всички знаем, че упражненията построяват мускули. Но по този начин ли е? „ Изненадващо, не се знае доста за какво или по какъв начин упражненията построяват мускули: има доста анекдотични познания и добита мъдрост, само че доста малко по пътя на твърди или потвърдени данни “, споделя професор Юджийн Теренджев от Кеймбриджската лаборатория Кавендиш, един от създателите на публикацията.
Когато упражнявате, колкото по-голямо е натоварването, толкоз повече повторения или с по-голяма периодичност, толкоз по-голямо е увеличението на мускулния размер. Въпреки това, даже когато се гледа целият мускул, за какво или каква част от този развой се случва, не е известно. Отговорите на двата въпроса стават още по-трудни, защото фокусът пада върху съответен мускул или неговите обособени нишки.
Мускулите са построени от обособени нишки, които са единствено 2 микрометра дълги и по-малко от микрометър – в диаметър, по-малки от размера на мускулната клетка. „ Поради това част от обяснението за мускулния напредък би трябвало да бъде в молекулен мащаб “, сподели съавторът Нийл Ибата. „ Взаимодействията сред главните структурни молекули в мускулите бяха оценени единствено преди към 50 години. Как по-малките, спомагателни протеини се вписват в картината, към момента не е изцяло ясно. “
Това е по този начин, тъй като данните са доста сложни за приемане: хората се разграничават доста по своята физиология и държание, което прави съвсем невероятно провеждането на следен опит за промени в размера на мускулите при същински човек. „ Можете да извлечете мускулни кафези и да ги разгледате поотделно, само че това пренебрегва други проблеми като равнищата на О2 и глюкоза по време на подготовка “, сподели Теренджев. „ Много е мъчно да разгледаме всичко това дружно. “
Теренджев и сътрудниците му стартират да преглеждат механизмите на механосензирането – способността на клетките да усещат механичните сигнали в своята среда – преди няколко години. Изследването е видяно от Английския институт по спорт, който се интересува дали това може да е обвързвано с техните наблюдения в мускулната рехабилитация. Заедно те откриват, че мускулната хипер/атрофия е директно обвързвана с проучванията, направени в Кеймбридж.
През 2018 година откривателите от Кеймбридж стартират план за това по какъв начин протеините в мускулните влакна се трансформират под мощ. Те разкрили, че главните мускулни съставки, актин и миозин, нямат места за свързване на сигналните молекули, тъй че би трябвало да е третият най-разпространен мускулен съставен елемент – титин, който е виновен за сигнализирането на измененията в приложената мощ.
Всеки път, когато част от молекула е напрегнат за задоволително дълго време, тя минава в друго положение, излагайки скрита преди този момент област. Ако по-късно тази област може да се свърже с дребна молекула, участваща в клетъчната сигнализация, тя задейства тази молекула, генерирайки химическа сигнална верига. Титинът е великански протеин, огромна част от който се уголемява при разпъване на мускул, само че дребна част от молекулата също е напрегнат по време на мускулната контракция. Тази част от титина съдържа по този начин наречения титин киназен домейн (ензим, който катализира прехвърлянето на фосфатни групи от високоенергийни молекули, даряващи фосфати, към характерни субстрати), който генерира химическия сигнал, влияещ върху мускулния напредък.
По-вероятно е молекулата да се отвори, в случай че е под по-голяма мощ или когато се държи при същата мощ по -дълго. И двете условия ще усилят броя на задействаните сигнални молекули. След това тези молекули индуцират синтеза на по-предавана РНК, което води до произвеждане на нови мускулни протеини, а напречното сечение на мускулната клетка се усилва.
Това разобличаване докара до актуалната работа, стартирана от Ибата, който е разпален състезател. „ Бях разчувствуван да схвана по-добре както повода, по този начин и метода на мускулен напредък “, сподели той. „ Толкова доста време и запаси могат да бъдат спестени при отбягване на нископроизводителните режими на извършения и максимизиране на капацитета на спортистите с постоянни сесии с по-висока стойност, като се има поради характерен размер, който спортистът е в положение да реализира. “
Вижте още:
